JP2000199430A - 内燃機関の冷却水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、内燃機関内のエア抜きを
容易になし得て、内燃機関内のエアロックを早期に解決
し得て、オーバヒートのおそれを回避することにある。 【構成】 このため、この発明は、内燃機関とラジエー
タとをインレットパイプ及びアウトレットパイプにより
連絡し、ラジエータ側冷却水最高位置よりも機関側冷却
水最高位置が低くなるように内燃機関及びラジエータを
配置し、機関側冷却水最高位置及びラジエータ側冷却水
最高位置よりも中間部位が低くなるようにインレットパ
イプ及びアウトレットパイプを配管し、ラジエータのラ
ジエータ側冷却水最高位置に設けたエア抜きバルブをオ
ーバフローパイプによりリザーブタンクに連絡し、ラジ
エータよりもリザーブタンクを上方に配設し、内燃機関
の機関側冷却水最高位置に設けた機関側エア抜きバルブ
を機関側オーバフローパイプによりオーバフローパイプ
に連絡したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の冷却水
装置に係り、特に、内燃機関内のエア抜きを容易になし
得て、内燃機関内のエアロックを早期に解決し得る内燃
機関の冷却水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両においては、内燃機関の各部を冷却
水により冷却して適正な温度に維持する冷却水装置を備
えているものがある。冷却水装置は、冷却水をウォータ
ポンプで内燃機関の冷却水路であるウォータジャケット
に強制循環させ、高温になった冷却水をラジエータで冷
却させている。

【０００３】このような内燃機関の冷却水装置として
は、図４・図５に示すものがある。図４において、１０
２は車両、１０４は内燃機関、１０６は変速機である。
この車両１０２には、略中央部位に内燃機関１０４を縦
置きに搭載し、変速機１０６を連結している。内燃機関
１０４及び変速機１０６は、フロアパネル１０８により
覆われている。

【０００４】この車両１０２に搭載した内燃機関１０４
には、冷却水装置１１０を設けている。冷却水装置１１
０は、図５に示す如く、略中央部位に搭載した内燃機関
１０４よりも車両前側に位置させてラジエータ１１２を
搭載し、内燃機関１０４とラジエータ１１２とを離間し
て搭載している。ラジエータ１１２は、アッパタンク１
１４とロアタンク１１６とコア１１８とからなる。

【０００５】冷却水装置１１０は、冷却水回路として、
内燃機関１０４のウォータジャケット（図示せず）の冷
却水をラジエータ１１２に導くインレットパイプ１２０
を設け、ラジエータ１１２の冷却水を内燃機関１０４の
ウォータジャケットに導くアウトレットパイプ１２２を
設けている。

【０００６】インレットパイプ１２０は、一端側を内燃
機関１０４のウォータジャケットの上部のジャケット出
口１２４に設けたサーモスタット１２６に連絡するとと
もに、他端側をラジエータ１１２のアッパタンク１１４
に連絡している。アウトレットパイプ１２２は、一端側
をラジエータ１１２のロアタンク１１６に連絡するとと
もに、他端側を内燃機関１０４のウォータジャケットの
ジャケット入口１２８に連絡している。

【０００７】この冷却水装置１１０は、ラジエータ１１
２のアッパタンク１１４の上部に、エア抜きバルブ１３
０を設けている。エア抜きバルブ１３０は、オーバフロ
ーパイプ１３２によりリザーブタンク１３４に連絡して
設けている。

【０００８】エア抜きバルブ１３０は、内燃機関１０４
の駆動時に、ウォータジャケットやラジエータ１１２等
の冷却水回路内の圧力が設定圧力を越えると開動作し、
ラジエータ１１２のアッパタンク１１４に溜ったエアと
同時に圧力をオーバフローパイプ１３２によりリザーブ
タンク１３４に逃がす。

【０００９】また、エア抜きバルブ１３０は、内燃機関
１０４の停止時に、冷却水が収縮して冷却水回路内の圧
力が低下すると、リザーブタンク１３４の冷却水をオー
バフローパイプ１３２によりラジエータ１１２のアッパ
タンク１１４に吸込ませる。

【００１０】このような冷却水装置としては、特開平７
−１９０４３号公報、実開昭５６−６３８１５号公報、
実開平３−９９８２９号公報に開示されるものがある。

【００１１】特開平７−１９０４３号公報に開示される
ものは、エンジンのウォータジャケット出口近傍にサー
モスタットハウジングを設け、このサーモスタットハウ
ジングを上部ホースを介してラジエータの上部タンクに
連通し、ラジエータをサーモスタットハウジングよりも
低い位置に配置し、サーモスタットハウジングの頂部に
冷却水注入口を設け、この冷却水注入口に圧力キャップ
を開閉自在に閉止したものである。

【００１２】実開昭５６−６３８１５号公報に開示され
るものは、エンジンの冷却液通路上方部にエア抜きパイ
プを設け、このエア抜きパイプを開閉するとともにスプ
リングにより閉方向に付勢されるコックを設け、このコ
ックの下方部にコントロールバルブを設け、リザーブタ
ンク部のフラップを開いたときにコックがスプリングに
抗して閉状態となるようにコックとフラップとを索によ
り連繋して設けたものである。

【００１３】実開平３−９９８２９号公報に開示される
ものは、ラジエータの上部タンク及びエンジン本体の冷
却水ポンプ出口側通路とをベント配管によりリザーブタ
ンクに接続し、リザーブタンクと冷却水ポンプ入口配管
とをメークアップ配管により接続した冷却装置におい
て、エンジン本体の冷却水出口通路とリザーブタンクと
を接続するベント配管を冷却水ポンプの上方に配置し、
ベント配管と冷却水ポンプ入口部とをエアベントバルブ
を介して連通させ、このエアベントバルブにより冷却水
ポンプ側からベント配管側に空気を逃がすとともにベン
ト配管側から冷却水が逆流することを防止するものであ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図４・
図５に示す内燃機関１０４の冷却水装置１１０は、車両
１０２の略中央部位に搭載した内燃機関１０４よりも車
両前側に位置させてラジエータ１１２を搭載し、内燃機
関１０４とラジエータ１１２とを離間して車両１０２に
搭載している。

【００１５】この内燃機関１０４の冷却水装置１１０
は、内燃機関１０４とラジエータ１１２とを連絡するイ
ンレットパイプ１２０及びアウトレットパイプ１２２
を、フロアパネル１０８との干渉を避けるように配管し
ているため、中間部位が低くなるように上下に屈曲して
形成している。

【００１６】このため、この冷却水装置１１０は、イン
レットパイプ１２０が上下に屈曲して形成されているこ
とにより、内燃機関１０４内のウォータジャケットのエ
アをラジエータ１１２のアッパタンク１１４に導くこと
が困難な不都合があり、このエアが内燃機関１０２のウ
ォータジャケットの上部に設けたサーモスタット１２６
のサーモキャップ１３６に残留することにより、高温時
に膨張してエアロックを引き起こし、オーバヒートにつ
ながる不都合がある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、車両に搭載した内燃機関
とこの内燃機関よりも車両前側に搭載したラジエータと
をインレットパイプ及びアウトレットパイプにより連絡
して設け、前記ラジエータのラジエータ側冷却水最高位
置よりも前記内燃機関の機関側冷却水最高位置が低くな
るように前記内燃機関及びラジエータを配置し、前記機
関側冷却水最高位置及びラジエータ側冷却水最高位置よ
りも前記インレットパイプ及びアウトレットパイプの中
間部位が低くなるように前記インレットパイプ及びアウ
トレットパイプを配管し、前記ラジエータのラジエータ
側冷却水最高位置にエア抜きバルブを設け、このエア抜
きバルブをオーバフローパイプによりリザーブタンクに
連絡して設け、前記リザーブタンクの冷却水低側位置が
前記ラジエータ側冷却水最高位置と並ぶように前記リザ
ーブタンクを上方に配設し、前記内燃機関の機関側冷却
水最高位置にサーモスタットを設け、このサーモスタッ
トに機関側エア抜きバルブを設け、この機関側エア抜き
バルブを機関側オーバフローパイプにより前記オーバフ
ローパイプに連絡して設けたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の内燃機関の冷却水装置
は、ラジエータのラジエータ側冷却水最高位置にエア抜
きバルブを設け、このエア抜きバルブをオーバフローパ
イプによりリザーブタンクに連絡して設け、内燃機関の
機関側冷却水最高位置に設けたサーモスタットに機関側
エア抜きバルブを設け、この機関側エア抜きバルブを機
関側オーバフローパイプにより前記オーバフローパイプ
に連絡して設けたことにより、機関側冷却水最高位置の
サーモスタットに残留するエアを機関側エア抜きバルブ
の開動作によって機関側オーバフローパイプ及びオーバ
フローパイプを介してリザーブタンクに導くことがで
き、エアの残留によるエアロックを回避することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図１〜図３は、この発明の実施例を示すもので
ある。図１において、２は車両、４は内燃機関、６は変
速機である。この車両２には、図２・図３に示す如く、
略中央部位に内燃機関４を縦置き且つ傾斜させて搭載
し、変速機６を連結している。内燃機関４及び変速機６
は、フロアパネル８により覆われている。

【００２０】内燃機関４は、シリンダブロック１０の上
側にシリンダヘッド１２を取付け、シリンダヘッド１２
にヘッドカバー１４を取付け、シリンダブロック１０の
下側にオイルパン１６を取付けている。内燃機関４は、
シリンダヘッド１２の傾斜方向上側に吸気マニホルド１
８を取付け、吸気マニホルド１８にスロットルボディ２
０を連設している。吸気マニホルド１８は、内燃機関４
の最高高さ位置に設けられている。

【００２１】内燃機関４は、正面側にタイミングベルト
（図示せず）を覆うタイミングベルトカバー２２を取付
け、タイミングベルトカバー２２から突出されるクラン
ク軸２４にクランクプーリ２６を取付け、補機駆動用ベ
ルト２８を巻掛けている。補機駆動用ベルト２８は、ウ
ォータポンプ（図示せず）のポンププーリ３０とオルタ
ネータ３２のオルタネータプーリ３４とに巻掛けてい
る。

【００２２】なお、図２・図３において、３６は燃料噴
射弁、３８はデリバリパイプ、４０は排気マニホルド、
４２は排気過給機である。

【００２３】この車両２に搭載した内燃機関４には、図
１に示す如く、冷却水装置４４を設けている。冷却水装
置４４は、車両２の略中央部位に搭載した内燃機関４よ
りも車両前側に位置させてラジエータ４６を搭載し、内
燃機関４とラジエータ４６とを離間して搭載している。
ラジエータ４６は、アッパタンク４８とロアタンク５０
とコア５２とからなる。

【００２４】冷却水装置４４は、冷却水回路として、内
燃機関４のウォータジャケット（図示せず）の冷却水を
ラジエータ４６に導くインレットパイプ５４を設け、ラ
ジエータ４６の冷却水を内燃機関４のウォータジャケッ
トに導くアウトレットパイプ５６を設けている。

【００２５】内燃機関４には、最高高さ位置の吸気マニ
ホルド１８に設けたウォータジャケット（図示せず）の
ジャケット出口５８にサーモスタット６０を設け、シリ
ンダブロック１０にウォータジャケットのジャケット入
口６２を設けている。

【００２６】前記インレットパイプ５４は、一端側を内
燃機関４のウォータジャケットの機関側冷却水最高位置
Ｓｅにあるジャケット出口５８に設けたサーモスタット
６０のサーモキャップ６４に連絡するとともに、他端側
をラジエータ４６のアッパタンク４８に連絡している。
アウトレットパイプ５６は、一端側をラジエータ４６の
ロアタンク５０に連絡するとともに、他端側を内燃機関
４のジャケット入口６２に連絡している。

【００２７】この冷却水装置４４は、ラジエータ４６の
ラジエータ側冷却水最高位置Ｓｒにあるアッパタンク４
８よりも、内燃機関４の機関側冷却水最高位置Ｓｅが低
くなるように、内燃機関４及びラジエータ４６を配置し
ている。また、この冷却水装置４４は、機関側冷却水最
高位置Ｓｅ及びラジエータ側冷却水最高位置Ｓｒより
も、インレットパイプ５４及びアウトレットパイプ５６
の中間部位が低くなるように、インレットパイプ５４及
びアウトレットパイプ５６を上下に屈曲して配管してい
る。

【００２８】冷却水装置４４は、図１に示す如く、ラジ
エータ４６のラジエータ側冷却水最高位置Ｓｒにあるア
ッパタン４８の上部に、エア抜きバルブ６６を設けてい
る。エア抜きバルブ６６は、オーバフローパイプ６８に
よりリザーブタンク７０に連絡して設けている。リザー
ブタンク７０は、冷却水低側位置Ｌがラジエータ側冷却
水最高位置とすと並ぶように、ラジエータ４６のアッパ
タンク４８の上方に配設し、排出パイプ７２を設けてい
る。

【００２９】エア抜きバルブ６６は、内燃機関４の駆動
時に、内燃機関４のウォータジャケットやラジエータ４
６の冷却水回路内の圧力が設定圧力を越えると開動作
し、ラジエータ４６のアッパタンク４８に溜ったエアと
同時に圧力をオーバフローパイプ６８によりリザーブタ
ンク７０に逃がす。

【００３０】また、エア抜きバルブ６６は、内燃機関４
の停止時に、冷却水が収縮して冷却水回路内の圧力が低
下すると、リザーブタンク７０の冷却水をオーバフロー
パイプ６８によりラジエータ４６のアッパタンク４８に
吸込ませる。

【００３１】前記内燃機関４には、機関側冷却水最高位
置Ｓｅに設けたサーモスタット６０のサーモキャップ６
４の上部に、機関側エア抜きバルブ７４を設けている。
この機関側エア抜きバルブ７４は、機関側オーバフロー
パイプ７６によりオーバフローパイプ６８の途中に連絡
して設けている。

【００３２】前記ラジエータ４６のラジエータ側冷却水
最高位置Ｓｒにあるアッパタン４８の上部に設けたエア
抜きバルブ６６は、第１開動作圧力Ｐ１により開動作す
る。また、前記内燃機関４の機関側冷却水最高位置Ｓｅ
にあるサーモスタット６０のサーモキャップ６４に設け
た機関側エア抜きバルブ７４は、第２開動作圧力Ｐ２に
より開動作する。

【００３３】この冷却水装置４４は、機関側エア抜きバ
ルブ７４がラジエータ４６のエア抜きバルブ６６よりも
先に開動作するように、機関側エア抜きバルブ７４の第
２開動作圧力Ｐ２をエア抜きバルブ６６の第１開動作圧
力Ｐ１よりも小さい値に設定している（Ｐ２＜Ｐ１）。

【００３４】次にこの実施例の作用を説明する。

【００３５】冷却水装置４４は、内燃機関４の駆動時
に、クランク軸２４によりウォータポンプ（図示せず）
が駆動され、内燃機関４のウォータジャケットとラジエ
ータ４６との間をインレットパイプ５４及びアウトレッ
トパイプ５６により冷却水が循環される。

【００３６】冷却水装置４４は、ラジエータ４６のラジ
エータ側冷却水最高位置Ｓｒにあるアッパタンク４８の
上部にエア抜きバルブ６６を設け、このエア抜きバルブ
６６をオーバフローパイプ６８によりリザーブタンク７
０に連絡して設けている。

【００３７】また、この冷却水装置４４は、内燃機関４
の機関側冷却水最高位置Ｓｅにあるサーモキャップ６４
の上部に機関側エア抜きバルブ７４を設け、この機関側
エア抜きバルブ７４を機関側オーバフローパイプ７６に
よりオーバフローパイプ６８の途中に連絡して設けてい
る。

【００３８】さらに、この冷却水装置４４は、機関側エ
ア抜きバルブ７４がラジエータ４６のエア抜きバルブ６
６よりも先に開動作するように、機関側エア抜きバルブ
７４の第２開動作圧力Ｐ２をエア抜きバルブ６６の第１
開動作圧力Ｐ１よりも小さい値に設定している（Ｐ２＜
Ｐ１）。

【００３９】これにより、この冷却水装置４４は、機関
側冷却水最高位置Ｓｅのサーモスタット６０のサーモキ
ャップ６４に残留するエアを、内燃機関４側のウォータ
ジャケットの圧力がラジエータ４６のエア抜きバルブ６
６が開動作する第１開動作圧力Ｐ１に達する前に機関側
エア抜きバルブ７４を開動作させ、この機関側エア抜き
バルブ７４の開動作によって機関側オーバフローパイプ
７６及びオーバフローパイプ６８を介してリザーブタン
ク７０に速急に導くことができ、内燃機関４側のエアの
残留によるエアロックを回避することができる。

【００４０】このため、この冷却水装置４４は、内燃機
関４内のエア抜きを容易になし得て、内燃機関４内のエ
アロックを早期に解決し得て、オーバヒートのおそれを
回避することができる。

【００４１】また、この冷却水装置４４は、内燃機関４
内にエア溜りができ、このエア溜りのエアが膨張して冷
却水を押し出した場合にも、機関側エア抜きバルブ７４
によって押し出される冷却水量を少なくすることがで
き、リザーブタンクの排出パイプ７２から冷却水が吹き
出すことを防止できる。

【００４２】なお、上述実施例においては、ラジエータ
４６のアッパタンク４８の上部にエア抜きバルブ６６を
設け、内燃機関４のサーモキャップ６４の上部に機関側
エア抜きバルブ７４を設けたが、ラジエータ４６のエア
抜きバルブ６６を廃止し、内燃機関４の機関側エア抜き
バルブ７４のみとすることにより、コストダウンを果た
すことができる。

【００４３】また、上述実施例においては、内燃機関４
のサーモキャップ６４の上部に設けた機関側エア抜きバ
ルブ７４を設けたが、機関側オーバフローパイプ７６に
よりオーバフローパイプ６８を介してリザーブタンク７
０に連絡したが、内燃機関４の近傍に機関側エア抜きバ
ルブ７４専用の機関側リザーブタンク（図示せず）を設
けることにより、機関側オーバフローパイプ７６をラジ
エータ４６側まで配管する必要がなくなり、配管を容易
することができる。

【００４４】さらに、機関側エア抜きバルブ７４は、エ
アのみを流出させて冷却水の流出を阻止し得る構造とす
ることにより、機関側オーバフローパイプ７６を廃止す
ることができる。

【００４５】

【発明の効果】このように、この発明の内燃機関の冷却
水装置は、機関側冷却水最高位置のサーモスタットに残
留するエアを、機関側エア抜きバルブの開動作によって
機関側オーバフローパイプ及びオーバフローパイプを介
してリザーブタンクに導くことができ、残留するエアに
よるエアロックを回避することができる。

【００４６】このため、この冷却水装置は、内燃機関内
のエア抜きを容易になし得て、内燃機関内のエアロック
を早期に解決し得て、オーバヒートのおそれを回避する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の冷却水装置の実施例を示す車両の要
部拡大側面図である。

【図２】内燃機関の正面図である。

【図３】内燃機関の平面図である。

【図４】内燃機関の冷却水装置の従来例を示す車両の側
面図である。

【図５】図４の車両の要部拡大側面図である。

【符号の説明】

２ 車両 ４ 内燃機関 ４４ 冷却水装置 ４６ ラジエータ ５４ インレットパイプ ５６ アウトレットパイプ ６６ エア抜きバルブ ６８ オーバフローパイプ ７０ リザーブタンク ７４ 機関側エア抜きパイプ ７６ 機関側オーバフローパイプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載した内燃機関とこの内燃機関
   よりも車両前側に搭載したラジエータとをインレットパ
   イプ及びアウトレットパイプにより連絡して設け、前記
   ラジエータのラジエータ側冷却水最高位置よりも前記内
   燃機関の機関側冷却水最高位置が低くなるように前記内
   燃機関及びラジエータを配置し、前記機関側冷却水最高
   位置及びラジエータ側冷却水最高位置よりも前記インレ
   ットパイプ及びアウトレットパイプの中間部位が低くな
   るように前記インレットパイプ及びアウトレットパイプ
   を配管し、前記ラジエータのラジエータ側冷却水最高位
   置にエア抜きバルブを設け、このエア抜きバルブをオー
   バフローパイプによりリザーブタンクに連絡して設け、
   前記リザーブタンクの冷却水低側位置が前記ラジエータ
   側冷却水最高位置と並ぶように前記リザーブタンクを上
   方に配設し、前記内燃機関の機関側冷却水最高位置にサ
   ーモスタットを設け、このサーモスタットに機関側エア
   抜きバルブを設け、この機関側エア抜きバルブを機関側
   オーバフローパイプにより前記オーバフローパイプに連
   絡して設けたことを特徴とする内燃機関の冷却水装置。
2. 【請求項２】 前記内燃機関の機関側冷却水最高位置
   は、前記内燃機関に取付けられる吸気マニホルドに設け
   たウォータジャケットであることを特徴とする請求項１
   に記載の内燃機関の冷却水装置。
3. 【請求項３】 前記内燃機関に設けた機関側エア抜きバ
   ルブの開動作圧力は、前記ラジエータに設けたエア抜き
   バルブの開動作圧力よりも小さい値に設定したことを特
   徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却水装置。